Eine multivariate Verteilung ist in der Wahrscheinlichkeitsrechnung und in der Statistik die Verteilung eines Zufallsvektors – also einer Zufallsvariablen, deren Werte Vektoren im sind. Im zweidimensionalen Fall spricht man auch von einer bivariaten Verteilung. Die multivariate Verteilung eines Zufallsvektors ist somit ein Wahrscheinlichkeitsmaß auf , das messbaren Teilmengen die Wahrscheinlichkeit zuordnet, dass einen Wert aus annimmt. Eine multivariate Verteilung kann durch eine multivariate Verteilungsfunktion charakterisiert werden. Die Verteilungen der einzelnen Komponenten eines Zufallsvektors werden die Randverteilungen von genannt. Beispiele für multivariate Verteilungen sind die Multinomialverteilung oder die multivariate Normalverteilung, weitere finden sich in der Liste multivariater und matrixvariater Wahrscheinlichkeitsverteilungen.